یہ آلات تفریحی صنعتوں کے ذریعہ فلموں یا ویڈیو گیمز کے لئے وسیع پیمانے پر استعمال کیے جاتے ہیں۔ اسکین شدہ اشیاء کی تھری ڈی ڈیجیٹل تصاویر صنعتی ڈیزائن، پروتھیسس ڈیزائن، ریورس انجینئرنگ، کوالٹی کنٹرول (ڈیجیٹل ذخیرہ) یا ثقافتی اشیاء کی دستاویزات کے لئے بھی استعمال کی جاتی ہیں۔

کنٹیکٹ لیس سکینر کو دو اہم زمروں، فعال اور غیر فعال سکینر میں ذیلی تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ وہ خود اپنے تکنیکی اصول کے مطابق بہت سے ذیلی زمروں میں آتے ہیں۔

لیڈر سکینر کو عمارتوں، ارضیاتی تشکیلات وغیرہ کو اسکین کرنے کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ سہ جہتی ماڈلنگ تیار کی جا سکے۔ اس کا رداس ایک بہت وسیع افق پر قابل توجہ ہے : اس کے سر کی افقی گردش کی بدولت، ایک آئینہ اسے عمودی طور پر ہدایت کرتا ہے۔ لیزر بیم بیم کو کاٹنے والی پہلی شے سے فاصلے کی پیمائش کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

لیڈر تھری ڈی سکینر ایک فعال آلہ ہے جو موضوع کی تحقیقات کے لئے لیزر بیم کا استعمال کرتا ہے۔ اس قسم کے سکینر کے مرکز میں ایک لیزر رینج فائنڈر ہے جو منعکس لیزر بیم کی نبض کے گول سفر کے لئے درکار وقت کی گنتی کرکے مطالعہ کی گئی شے کی سطح سے فاصلے کا حساب لگاتا ہے۔

چونکہ روشنی کی رفتار - سی - معلوم ہے، واپسی کا وقت روشنی کے ذریعے طے کردہ فاصلے کا تعین کرنا ممکن بناتا ہے، جو اسکینر اور سطح کے درمیان دوگنا فاصلہ ہے۔ ظاہر ہے، پرواز کے وقت سکینر کی درستگی واپسی کے وقت کی پیمائش کی درستگی پر منحصر ہے - ٹی - ، یہ جانتے ہوئے کہ 3.3 پیکو سیکنڈ روشنی کے ذریعے ایک ملی میٹر سفر کرنے میں تقریبا وقت لیا جاتا ہے.

لیزر رینج فائنڈر ایک وقت میں صرف ایک نقطہ کا پتہ لگاتا ہے جس سمت اس کی طرف اشارہ کیا جاتا ہے۔ ایسا کرنے کے لیے ڈیوائس اپنے پورے میدان نقطہ نظر کو نقطہ بہ نقطہ سکین کرتی ہے اور اسے ہر پیمائش کے ساتھ اپنے نقطہ نظر کی سمت تبدیل کرنی چاہیے۔ اسے ڈیوائس کو خود گھما کر یا گھمانے والے آئینے کا نظام استعمال کرکے تبدیل کیا جاسکتا ہے۔ مؤخر الذکر طریقہ سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ آئینے ہلکے ہوتے ہیں اور زیادہ درستگی کے ساتھ سمت کو تیزی سے تبدیل کرسکتے ہیں۔

ٹائم آف فلائٹ تھری ڈی سکینر 10,000 سے 100,000 پوائنٹس فی سیکنڈ کے فاصلے کی پیمائش کر سکتا ہے۔

فاصلوں کی پیمائش کے لئے لیزر اسکینر کے ذریعہ استعمال کی جانے والی ایک اور ٹیکنالوجی مرحلہ شفٹ پیمائش ہے۔ اسکینر ایک لیزر بیم خارج کرتا ہے جو آبجیکٹ کے رابطے میں لیزر سکینر کی طرف واپس منعکس ہوتا ہے۔ لیزر کا اخراج طول موج سپلائر کے لحاظ سے مختلف ہوتا ہے۔ اسکینر آئینہ لیزر بیم کو عمودی طور پر ایک ہی شے پر واپس کرتا ہے۔ عمودی زاویہ کو فاصلے کی پیمائش کے ساتھ ہی انکوڈ کیا جاتا ہے۔

لیزر سکینر 360° خود پر افقی طور پر گھومتا ہے۔ افقی زاویہ کا حساب فاصلے کی پیمائش کے ساتھ ساتھ لگایا جاتا ہے۔ فاصلے کے ساتھ ساتھ عمودی اور افقی زاویہ ایک قطبی متناسق (δ، α، β) دیتا ہے جو کارٹیسی متناسق (ایکس، وائی، زیڈ) میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ کچھ لیزر سکینر سطح سے فاصلے کی پیمائش کے لئے مرحلہ شفٹ پیمائش ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں۔ ڈیوائس ایک انفراریڈ لیزر بیم پروجیکٹ کرتی ہے جو عکاسی اسکینر پر واپس آتی ہے۔ یہ خارج ہونے والے رداس اور موصولہ رداس کے درمیان مرحلہ تبدیلی کا تجزیہ کرکے ملی میٹر کے فاصلے کا حساب لگاتا ہے۔
ایک معروف گناہ کی لہر کا لیزر بیم ایک لیزر ماخذ کے ذریعہ بکھرا ہوا ہے۔

یہ "خارج ہونے والی روشنی" ہے۔ لیزر بیم کا ایک حصہ ہدف سے ماخذ تک منعکس ہوتا ہے۔ اسے "روشنی واپس کرو" کہا جاتا ہے۔ اس "واپسی روشنی" کے مرحلے کا موازنہ خارج ہونے والی روشنی سے کیا جاتا ہے جو "خارج ہونے والی روشنی کی تاریخ" کا تعین کرنے کے لئے جانا جاتا ہے۔ دونوں چوٹیوں کے درمیان فرق کو "مرحلہ شفٹ" کہا جاتا ہے۔ حاصل کردہ مرحلہ کی شفٹ 2π ایکس کے وقت کے مطابق ہے جس میں موڈیولیشن کی فریکوئنسی ہے۔ فیز شفٹ سکینر عام طور پر پرواز کے وقت تھری ڈی لیزر سکینر سے زیادہ تیز اور درست ہوتے ہیں، لیکن ان کی رینج چھوٹی ہوتی ہے۔

تثلیث لیزر سکینر ایک فعال سکینر ہے جو اپنے ماحول کی تحقیقات کے لئے لیزر روشنی کا استعمال بھی کرتا ہے۔ یہ پرواز کے وقت کے طور پر ایک بیم کے ساتھ موضوع کی طرف اشارہ کرتا ہے اور نقطہ کا پتہ لگانے کے لئے کیمرے کا استعمال کرتا ہے۔
سطح کے فاصلے پر منحصر ہے، نقطہ آلہ کے منظر کے میدان میں ایک مختلف مقام پر ظاہر ہوتا ہے۔ اس تکنیک کو تثلیث کہا جاتا ہے کیونکہ لیزر پوائنٹ، کیمرہ اور لیزر ایمیٹر ایک مثلث بناتے ہیں۔ مثلث کے ایک طرف کی لمبائی، کیمرے اور لیزر ایمیٹر کے درمیان فاصلہ معلوم ہے. لیزر ایمیٹر کی طرف زاویہ بھی جانا جاتا ہے۔

کیمرے کی طرف زاویہ کیمرے کے منظر کے میدان میں لیزر پوائنٹ کے مقام کو دیکھ کر تعین کیا جا سکتا ہے. یہ تینوں ڈیٹا مثلث کی شکل اور جہتوں کا تعین کرتے ہیں اور لیزر پوائنٹ کی پوزیشن دیتے ہیں۔
زیادہ تر معاملات میں، ایک لیزر پٹی، ایک ڈاٹ کی بجائے، حصول کے عمل کو تیز کرنے کے لئے چیز کو اسکین کرتی ہے۔

ایک کونسکوپک سسٹم میں ایک لیزر بیم کو ایک سطح پر پیش کیا جاتا ہے، پھر اسی بیم کے ذریعے عکاسی ایک بائیریفرینجنٹ کرسٹل سے گزرتی ہے اور اسے سی ڈی ڈی سنسر پر بھیجا جاتا ہے۔

تحریف کے نمونوں کی فریکوئنسی کا تجزیہ کیا جا سکتا ہے اور اس سطح سے فاصلے کا تعین کرنا ممکن بناتا ہے۔ کونسکوپک ہولوگرافی کا بنیادی فائدہ کولیرینیٹی ہے، یعنی کہ پیمائش کرنے کے لئے ایک بیم (گول سفر) ضروری ہے، مثال کے طور پر ایک باریک ڈرل شدہ سوراخ کی گہرائی کی پیمائش کرنے کی اجازت دیتی ہے جو تثلیث سے ناممکن ہے۔

دستی لیزر سکینر سہ رخی کے اصول سے تھری ڈی تصاویر بناتے ہیں : ایک لیزر پوائنٹ یا لائن دستی ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے کسی شے پر پیش کیا جاتا ہے اور ایک سینسر (عام طور پر ایک سی ڈی ڈی سنسر یا پوزیشن حساس آلہ) سطح سے فاصلے کی پیمائش کرتا ہے۔


پوزیشنوں کو اندرونی مربوط نظام کے سلسلے میں ریکارڈ کیا جاتا ہے اور اسکینر خود حرکت میں ہونے کی وجہ سے اس کی پوزیشن کو پھر ناپا جانا چاہئے۔
پوزیشن کا تعین اسکینر کے ذریعے کیا جا سکتا ہے جس میں سطح پر خصوصی حوالہ پوائنٹس کا استعمال کرتے ہوئے اسکین کیا جا رہا ہے (عام طور پر چپکنے والی عکاسی کرنے والی پٹیاں) یا بیرونی ٹریکنگ طریقہ استعمال کرکے۔
اس ٹریکنگ کے لئے ذمہ دار ڈیوائس ایک مربوط پیمائش مشین کی شکل میں ہے جو ایک ایمبیڈڈ کیمرے سے لیس ہے (اسکینر کے رجحان کی وضاحت کرنے کے لئے) یا تین یا اس سے زیادہ کیمروں کا استعمال کرتے ہوئے فوٹو گراممیٹری ڈیوائس میں ہے جس سے اسکینر کی آزادی کی چھ ڈگریوں کی اجازت ہوتی ہے۔


دونوں تکنیک اسکینر میں شامل انفراریڈ ایل ای ڈی کا استعمال کرتے ہیں جو فلٹرز کے ذریعے کیمرے کے ذریعہ محسوس کیے جاتے ہیں تاکہ انہیں محیط روشنی کے باوجود دیکھا جاسکے۔
معلومات کو ایک کمپیوٹر کے ذریعہ اکٹھا کیا جاتا ہے اور سہ جہتی جگہ میں واقع نقاط کے متناسقات کے طور پر ریکارڈ کیا جاتا ہے، کمپیوٹر پروسیسنگ کا استعمال کرتے ہوئے ان کو تثلیث کے ذریعے کینوس میں تبدیل کیا جاسکتا ہے اور پھر کمپیوٹر ماڈل میں تبدیل کیا جاسکتا ہے، اکثر این یو آر بی ایس سطحوں کی شکل میں۔
لیزر ہینڈ ہیلڈ سکینر اس ڈیٹا کو غیر فعال نظر آنے والے روشنی وصول کنندگان کے ساتھ جوڑ سکتے ہیں - جو بناوٹ اور رنگوں کو ریکارڈ کرتے ہیں - ماڈل کی مکمل تھری ڈی ماڈلنگ کی تعمیر نو (ریورس انجینئرنگ دیکھیں)۔

ڈھانچے والے ہلکے ٣ ڈی اسکینر موضوع پر روشنی کا نمونہ پیش کرتے ہیں اور اس کی خرابی کا مشاہدہ کرتے ہیں۔ اس کا نمونہ ایک یا دو جہتی ہو سکتا ہے۔

آئیے ایک لکیر کی مثال کو یک جہتی نمونے کے طور پر لیتے ہیں۔ یہ ایک ایل سی ڈی یا لیزر ویڈیو پروجیکٹر کا استعمال کرتے ہوئے موضوع پر پیش کیا جاتا ہے. پروجیکٹر سے تھوڑا سا آفسیٹ کیمرہ، اس کی ممکنہ خرابی کو ریکارڈ کرتا ہے۔ تثلیث سے ملتی جلتی تکنیک فاصلے کا حساب لگانے کے لیے استعمال کی جاتی ہے اور اس لیے اس کی نمائندگی کرنے والے نقاط کی پوزیشن کا استعمال کیا جاتا ہے۔ پیٹرن ایک وقت میں فاصلے کی معلومات ایک ٹیپ ریکارڈ کرنے کے لئے منظر کے میدان کو اسکین کرتا ہے۔

اب آئیے گرڈ یا پٹی کی شکل میں ایک نمونے کی مثال لیتے ہیں۔ بگاڑ کو ریکارڈ کرنے کے لیے کیمرے کا استعمال کیا جاتا ہے اور اس پیٹرن کو کمپوز کرنے والے پوائنٹس کے فاصلوں کا حساب لگانے کے لیے ایک پیچیدہ کمپیوٹر پروگرام استعمال کیا جاتا ہے۔
پیچیدگی ابہام کی وجہ سے ہے۔ آئیے ایک موضوع کو افقی طور پر جھاڑتے ہوئے عمودی دھاریوں کا ایک گروپ لیتے ہیں۔ سب سے آسان معاملے میں، تجزیہ اس مفروضے پر مبنی ہے کہ بائیں سے دائیں نظر آنے والے بینڈز کی ترتیب پیش کردہ لیزر تصویر سے مطابقت رکھتی ہے، تاکہ بائیں ترین بینڈ کی تصویر واقعی لیزر پروجیکشن کی پہلی ہے، اگلا دوسرا وغیرہ ہے۔

سوراخوں، اوکلشنز، تیز گہرائی میں تبدیلیوں کے ساتھ غیر معمولی اہداف کے معاملے میں، تاہم، اب ضروری نہیں کہ اس ترتیب کی تصدیق کی جائے کیونکہ بینڈ اکثر چھپے ہوتے ہیں اور یہاں تک کہ ایک مختلف ترتیب میں ظاہر ہو سکتے ہیں، جس سے لیزر بینڈز کا ابہام جنم دیتا ہے۔

اس مخصوص مسئلے کو حال ہی میں ملٹی سٹرائیپ لیزر ٹرائنگلیشن (ایم ایل ٹی) نامی تکنیکی پیش رفت سے حل کیا گیا ہے۔ ساخت شدہ روشنی ٣ ڈی اسکیننگ اب بھی تحقیق کا ایک فعال شعبہ ہے جس کے نتیجے میں ہر سال متعدد اشاعتیں ہوتی ہیں۔

ڈھانچے والے ہلکے تھری ڈی اسکینر کا مضبوط نقطہ اس کی رفتار ہے۔ ایک وقت میں ایک نقطہ اسکین کرنے کے بجائے، وہ ایک ہی وقت میں پورے میدان نظر کو اسکین کرتے ہیں۔ یہ نقل و حرکت سے متعلق تحریف کے مسائل کو محدود یا ختم کرتا ہے۔ موجودہ نظام حقیقی وقت میں حرکت پذیر اشیاء کی اسکیننگ کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ حال ہی میں اسٹونی بروک یونیورسٹی کے سونگ ژانگ اور پیزین ہوانگ نے ڈیجیٹل فرنج پروجیکشن اور فیز موڈولڈ تکنیک (ایک اور ساخت شدہ روشنی کا طریقہ) کا استعمال کرتے ہوئے آن دی فلائی سکینر تیار کیا ہے۔
یہ نظام ان اشیاء کی تفصیلات کو پکڑنے، دوبارہ تعمیر کرنے اور دوبارہ تیار کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے جو وقت کے ساتھ ساتھ بگڑتی ہیں (جیسے چہرے کا اظہار) 40 فریم فی سیکنڈ کی شرح سے۔

ہلکی موڈیولڈ تھری ڈی سکینر بدلتی ہوئی روشنی کا استعمال کرتے ہوئے موضوع کو روشن کرتے ہیں۔ عام طور پر روشنی کے ماخذ میں ایک چکر ہوتا ہے جس کی وسعت ایک سینوسوئڈل پیٹرن کو بیان کرتی ہے۔ ایک کیمرہ منعکس روشنی کا پتہ لگاتا ہے، اس کی تنوع کی حد کی پیمائش کرتا ہے اور روشنی کے سفر کے فاصلے کا تعین کرتا ہے۔
موڈیولڈ لائٹ اسکینر کو لیزر کے علاوہ روشنی کے ماخذ کو نظر انداز کرنے کی بھی اجازت دیتی ہے، تاکہ کوئی مداخلت نہ ہو۔

غیر رابطہ اسکینر - غیر فعال، کسی بھی قسم کی تابکاری خارج نہ کرنے، منعکس محیط تابکاری کا پتہ لگانے پر مبنی ہیں۔

اس قسم کے زیادہ تر اسکینر نظر آنے والی روشنی کا پتہ لگاتے ہیں کیونکہ یہ فوری طور پر دستیاب ہے۔ تابکاری کی دیگر اقسام مثلا انفراریڈ بھی استعمال کی جا سکتی ہیں۔ غیر فعال طریقے سستے ہو سکتے ہیں، کیونکہ زیادہ تر معاملات میں انہیں کسی مخصوص اخراج آلہ کی ضرورت نہیں ہوتی۔

سٹیریواسکوپک سسٹم عام طور پر دو ویڈیو کیمرے استعمال کرتے ہیں، تھوڑا سا جگہ، ایک ہی منظر کی طرف اشارہ کرتے ہوئے. دونوں آلات کی تصاویر کے درمیان معمولی فرق کا تجزیہ کرکے، تصویر کے ہر نقطہ سے فاصلے کا تعین کرنا ممکن ہے۔ یہ طریقہ انسانی سٹیریواسکوپک ویژن 5 پر مبنی ہے۔

تھری ڈی اسکینر کی اس قسم کے خدوخال کا استعمال متضاد پس منظر کے سامنے سہ جہتی شے کے ارد گرد لی گئی تصاویر کی ترتیب سے بنائے گئے خدوخال کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ سلیوٹس اپنے پس منظر سے الگ ہوتے ہیں اور کیمرے کی گردش کے محور کی جگہ پر ایک دوسرے کے ساتھ جمع ہوتے ہیں تاکہ ایک "بصری خول" کو شے کا تخمینہ بنایا جا سکے۔ اس قسم کی تکنیکوں کے ساتھ ہر قسم کی چیز کی کنکیویٹی کا پتہ نہیں چلتا - جیسے کہ پیالے کے اندر ۔


صارف کی معاونت کی درخواست کرنے والے سکینر
صارف کی مدد سے کسی شے کی مختلف تصاویر کے سلسلے کی خصوصیات اور شکلوں کا پتہ لگانے اور شناخت کی بنیاد پر دیگر طریقے بھی ہیں، جو اس کا تخمینہ بنانا ممکن بناتے ہیں۔ اس قسم کی تکنیک عمارتوں جیسی سادہ شکلوں پر مشتمل کسی شے کا فوری تخمینہ بنانے کے لئے مفید ہے۔ مختلف تجارتی سافٹ ویئر اس کی صلاحیت رکھتے ہیں جیسے آئی ماڈلر، ڈی مجسمہ ساز یا ریئل ویز امیج ماڈلر۔

اس قسم کے تھری ڈی سکینر فوٹو گراممیٹری کے اصولوں پر مبنی ہیں۔ ایک طرح سے وہ پینورمک فوٹو گرافی سے ملتا جلتا طریقہ کار استعمال کرتے ہیں، سوائے اس کے کہ پینورما لینے کے لئے ایک مقررہ نقطہ سے تصاویر لینے کے بجائے، مختلف نقطوں سے تصاویر کا ایک سلسلہ ایک مقررہ شے سے لیا جاتا ہے تاکہ اسے نقل کیا جا سکے۔

اسکینر کے ذریعہ جمع کردہ ڈیٹا کی ماڈلنگ
تھری ڈی اسکینر کے ذریعہ تیار کردہ پوائنٹ بادل اکثر قابل استعمال نہیں ہوتے جیسا کہ وہ ہیں۔ زیادہ تر ایپلی کیشنز انہیں براہ راست استعمال نہیں کرتی ہیں، بلکہ اس کے بجائے تھری ڈی ماڈلنگ استعمال کرتی ہیں۔ مثال کے طور پر اس میں تھری ڈی پولی گونل ماڈلنگ کے حصے کے طور پر، ایک مسلسل سطح بنانے کے لئے ملحقہ نقاط کا تعین اور رابطہ شامل ہے۔ اس کام کے لیے بڑی تعداد میں الگورتھم دستیاب ہیں (جیسے فوٹو ماڈلر، امیج ماڈل)۔